近期，我國(guó)運(yùn)油-20大型空中加油機(jī)正式服役。大國(guó)空軍為何極為重視空中加油機(jī)的裝備研發(fā)？空中加油有什么優(yōu)勢(shì)？

整理/新媒體編輯 段大衛(wèi)

7月31日，空軍在長(zhǎng)春航空展新聞發(fā)布會(huì)上，非常罕見(jiàn)地公開(kāi)表示，國(guó)產(chǎn)運(yùn)油-20已正式進(jìn)入空軍部隊(duì)服役，并且已經(jīng)在不久前與殲-16重型戰(zhàn)斗機(jī)，完成海上空中加油訓(xùn)練。戰(zhàn)斗機(jī)接受空中加油和戰(zhàn)斗機(jī)自行返航基地加油看似大同小異，那么大國(guó)空軍為何極為重視空中加油機(jī)的裝備研發(fā)？空中加油對(duì)于飛機(jī)執(zhí)行任務(wù)有何意義？

(資料圖片)

▲運(yùn)油-20和殲-16聯(lián)合訓(xùn)練照片

冒險(xiǎn)精神中誕生的“空中加油”

空中加油最早出現(xiàn)在第一次世界大戰(zhàn)后，在當(dāng)時(shí)航空冒險(xiǎn)精神的刺激下，人們首先進(jìn)行了嘗試。1921年7月的一天，美國(guó)的飛行馬戲團(tuán)成員伊·馬耶組織了第一次空中特技加油，這是一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的航空表演。飛行員富蘭克·豪克駕駛一架SJ-1雙翼機(jī)，伊爾·馬耶背上綁著一筒汽油，站在機(jī)翼的上部。當(dāng)這架飛機(jī)與飛行員伊爾·道費(fèi)梯駕駛的“詹尼”號(hào)飛機(jī)會(huì)合，馬耶徒步跨到“詹尼”飛機(jī)的機(jī)翼上，把汽油倒進(jìn)油箱。目睹過(guò)這場(chǎng)空中表演的觀眾無(wú)不感到毛骨悚然。

為了使作戰(zhàn)飛機(jī)能執(zhí)行遠(yuǎn)程作戰(zhàn)任務(wù)和延長(zhǎng)留空時(shí)間，早在20世紀(jì)20年代就已有國(guó)家開(kāi)始研究飛機(jī)空中加油技術(shù)了。1923年美國(guó)陸軍航空勤務(wù)隊(duì)率先用兩架德·哈蘭H4B偵察機(jī)嘗試用軟管進(jìn)行空中加油，此次加油后增大了飛機(jī)續(xù)航時(shí)間并獲得成功，從而揭開(kāi)了空中加油技術(shù)的序幕。空中加油技術(shù)在軍事上的首次使用是在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)為對(duì)日本轟炸珍珠港進(jìn)行報(bào)復(fù)，采用B-25轟炸機(jī)從航空母艦上起飛，在夏威夷上空進(jìn)行空中加油后，飛往日本本土進(jìn)行轟炸。

飛機(jī)變身“長(zhǎng)續(xù)航版”

在空中加油技術(shù)沒(méi)有出現(xiàn)以前，戰(zhàn)機(jī)的航程和打擊范圍都受到戰(zhàn)機(jī)油料攜帶量的限制，因此各國(guó)都想盡辦法給戰(zhàn)機(jī)裝上大油箱，并因此產(chǎn)生了副油箱等裝備。但是副油箱雖然能增大戰(zhàn)機(jī)帶油量，卻極大的增大了飛行阻力，因此其效果并不盡如人意。而轟炸機(jī)航程又比戰(zhàn)斗機(jī)大得多，因此當(dāng)時(shí)的戰(zhàn)機(jī)沒(méi)有辦法做到全程護(hù)航，這就使得轟炸機(jī)面臨被擊落的風(fēng)險(xiǎn)。

空中加油機(jī)是空軍后勤兵種中極其重要的角色。它可以大大延長(zhǎng)戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)等武裝機(jī)種的留空、續(xù)航能力，使它們可以加強(qiáng)制空權(quán)，加大縱深打擊力度。由于不用再降落來(lái)加油，飛機(jī)對(duì)機(jī)場(chǎng)的依賴(lài)極大減小，可增加一倍甚至更多的航程，同時(shí)增加了機(jī)場(chǎng)的調(diào)度空間。

“軟硬兼施”的加油裝置

▲軟管-錐管式加油裝置（圖片來(lái)源：人民網(wǎng)）

目前，空中加油裝置主要有兩種：一種是軟管-錐管式（簡(jiǎn)稱(chēng)“軟式”），20世紀(jì)40年代末由英國(guó)率先研發(fā)，主要由一條22米至30米的軟管和一個(gè)錐形漏斗組成。加油時(shí)飛行員只需將受油機(jī)前端受油口插入錐形漏斗內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)空中加油。美國(guó)海軍和世界大部分擁有空中加油機(jī)的國(guó)家普遍采用這種空中加油方式。其優(yōu)點(diǎn)是飛機(jī)上不需要專(zhuān)門(mén)的加油員，且一架加油機(jī)可同時(shí)為2至3架飛機(jī)加油，但加油效率相對(duì)較低。由于軟管放出后受氣流影響大，對(duì)受油機(jī)飛行員超密集編隊(duì)技術(shù)及空中對(duì)接技術(shù)的要求很高。

▲伸縮管式加油裝置（圖片來(lái)源：新浪網(wǎng)）

另一種是伸縮管式（簡(jiǎn)稱(chēng)“硬式”），即在加油機(jī)尾部安裝一個(gè)伸縮套管，套管的末端有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的短翼，操縱員可通過(guò)操縱短翼，使套管在一定角度范圍內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)受油機(jī)接近加油機(jī)尾部時(shí)，兩機(jī)相對(duì)位置保持不變，套管操縱員操縱短翼，將套管伸進(jìn)受油機(jī)受油口。這種加油方式受空中氣流影響相對(duì)較小，對(duì)接操作比軟式加油更為方便。套管直徑較大，加油速度快，但一次只能為一架飛機(jī)加油。

“屢見(jiàn)不鮮”的加油事故

不管“軟式”還是“硬式”，兩者有一個(gè)共同的前提，即加油機(jī)和受油機(jī)飛行高度、速度和方向均需高度一致，所處環(huán)境狀況也需相對(duì)穩(wěn)定，且對(duì)飛行員操作水平有極高要求。

由于難度系數(shù)大，空中加油事故可謂屢見(jiàn)不鮮。即使是較早發(fā)展空中加油技術(shù)的英國(guó)，也常被曝出空中加油事故。2018年8月，英國(guó)皇家空軍一架F-35B戰(zhàn)斗機(jī)從美國(guó)南卡羅萊納州跨大西洋飛回英國(guó)，在空中加油對(duì)接時(shí)，受油機(jī)探頭未能與加油機(jī)錐形浮錨對(duì)接成功，浮錨直接撞上F-35B戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)體表面，導(dǎo)致戰(zhàn)機(jī)隱形涂層遭到嚴(yán)重破壞。

最驚悚的是在1966年，美軍一架KC-135加油機(jī)在地中海沿岸為B-52轟炸機(jī)進(jìn)行硬式加油時(shí)，兩機(jī)發(fā)生碰撞事故，B-52轟炸機(jī)和KC-135加油機(jī)上的7名機(jī)組人員全部遇難。更嚴(yán)重的是，當(dāng)時(shí)這架B-52轟炸機(jī)還掛載了4枚氫彈，其中兩枚墜地破損導(dǎo)致核污染，另有一枚墜入地中海，美軍花費(fèi)兩個(gè)多月才將其打撈起來(lái)。

2020年9月29日，美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一架F-35B戰(zhàn)斗機(jī)在與一架KC-130J加油機(jī)進(jìn)行空中加油訓(xùn)練時(shí)發(fā)生碰撞，在加利福尼亞州東南部墜毀。KC-130J加油機(jī)的右翼兩臺(tái)引擎葉片全部損毀，最終迫降在一片農(nóng)田中。這次事故雖未造成人員傷亡，但導(dǎo)致該架F-35B戰(zhàn)斗機(jī)徹底損毀，無(wú)法修復(fù)。

飛機(jī)為何要空中放油？

（圖片來(lái)源：騰訊網(wǎng)）

在飛行表演中，經(jīng)常會(huì)有飛機(jī)拖著一條尾煙掠過(guò)天空的場(chǎng)景，這給不少人留下了深刻印象。實(shí)際上，這是飛機(jī)在飛行過(guò)程中機(jī)尾放油管排放的燃油被點(diǎn)燃形成的一團(tuán)火焰。

不過(guò)，飛機(jī)空中放油并不只是為了表演，而是為了保證飛行安全、提高飛行性能的一種措施。一般情況下，飛機(jī)起飛時(shí)要攜帶大量燃油和載荷，起飛重量遠(yuǎn)大于允許飛機(jī)安全降落重量。正常飛行過(guò)程中，戰(zhàn)機(jī)會(huì)消耗大部分燃油。戰(zhàn)斗中，還會(huì)投放、使用掉一部分?jǐn)y帶載荷，返航降落時(shí)飛機(jī)重量會(huì)大大減輕，滿足安全降落重量要求。然而，有時(shí)候飛機(jī)遇到類(lèi)似設(shè)備故障等特殊情況便需要緊急降落。此時(shí)，為了滿足安全降落要求，飛行員就要放掉一部分燃油，降低飛機(jī)重量。

（資料來(lái)源：陳紹祖. 飛機(jī)空中加油[J]. 科學(xué)大眾:中學(xué)版, 2000(7):12-13.，新華網(wǎng)，人民網(wǎng)，新浪網(wǎng)，軍武次位面等等）

出品：科普中央廚房

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